我国菱镁矿矿产资源丰富,作为我国的优势矿产资源,它具有非常高的工业价值。菱镁矿因其优良的耐火性、粘结性以及其他物理化学特性而被广泛地应用于化工、冶金、建筑、航空以及金属镁的提炼等领域。然而近年来,由于不断的开采,高品级的菱镁矿储量已经不能满足人们的需求。对菱镁矿进行提纯降杂,降低菱镁矿中杂质的含量,可提高菱镁矿资源的利用率。本文以大石桥地区的菱镁矿为原料,对大石桥菱镁矿的矿物组成以及特性进行了深入的了解,并在常规药剂的浮选试验基础之上,进行了新型浮选药剂的浮选试验。首先配制了含-NH2和C-O基团的阳离子改性类捕收剂DTNF和含多个C=O和C-O基团的阴离子改性类捕收剂DTNZ,然后在新型药剂体系下分别以菱镁矿、白云石、石英三种单矿物,人工混合矿以及实际矿石为研究对象,对菱镁矿的浮选提纯除杂进行了初步研究。单矿物浮选试验表明,阳离子改性类捕收剂DTNF对石英有较好的的捕收作用,对菱镁矿和白云石几乎没有捕收作用,因此可以用来反浮选石英。阴离子改性类捕收剂DTNZ对菱镁矿和白云石均有较好的捕收作用,而对石英几乎没有捕收作用,可以用来正浮选浮菱镁矿。水玻璃和六偏磷酸钠对白云石和菱镁矿均有抑制作用,可用于正浮选抑制白云石。在新型药剂体系下进行了实际矿石的浮选试验。试验最终确定在矿浆pH值7.0、捕收剂DTNF用量200g/t的条件下进行反浮选。在反浮选试验的基础上,选择在矿浆pH值11.0、水玻璃用量1000g/t、六偏磷酸钠用量200g/t、捕收剂DTNZ用量600g/t的条件下,进行正浮选菱镁矿。在实际矿石浮选条件试验的基础上,进行了浮选开路和闭路试验。浮选闭路试验结果表明,在适宜的药剂制度下,先采用“一粗二精”流程反浮选脉石矿物,然后采用“一粗二精”流程正浮选菱镁矿,可以得到MgO品位47.35%、SiO2品位0.25%、CaO品位0.50%的镁精矿。借助表面动电位检测、红外光谱检测和接触角检测等分析方法,对药剂DTNF、DTNZ在菱镁矿、石英、白云石矿物表面的作用机理进行了初步的研究。根据药剂作用前后矿物表面动电位的检测结果可知,加入捕收剂DTNF后,在矿浆pH值7.0条件下,石英表面荷负电,捕收剂DTNF在矿浆中主要以RNH3+-RNH3缔合物的形式存在,故此时DTNF与石英之间存在静电吸附。加入捕收剂DTNZ后,在pH值3.0～12.0范围内,菱镁矿和白云石表面均荷负电,此时捕收剂DTNZ在矿浆中以RCOOH或RCOO-的形式存在,故在此条件下捕收剂DTNZ与菱镁矿和白云石表面均不存在静电吸附。加入抑制剂水玻璃和六偏磷酸钠之后,随着矿浆pH值的不断升高,菱镁矿和白云石的表面动电位呈明显的下降趋势。根据药剂与矿物作用前后的红外光谱分析可知,在最佳的浮选条件下,捕收剂DTNF在石英表面发生了氢键吸附,捕收剂DTNZ与菱镁矿、白云石之间发生的是氢键和化学吸附。由抑制剂作用前后白云石表面红外光谱分析可知,水玻璃和六偏磷酸钠均未与白云石发生反应,而是吸附在白云石表面,增强了白云石表面的亲水性,使得捕收剂DTNZ无法吸附在白云石表面,从而抑制了白云石。矿物与药剂作用前后接触角变化的结果表明,加入捕收剂之后三种单矿物接触角的变化趋势与浮选回收率的变化趋势基本一致。加入捕收剂DTNF后,石英的接触角随DTNF用量增加而逐渐增大,加入捕收剂DTNZ后,随着DTNZ用量的增加,菱镁矿和白云石的接触角都在逐渐增大。加入抑制剂水玻璃和六偏磷酸钠后,随着抑制剂用量的增加,菱镁矿和白云石的接触角都呈现减小趋势,结合回收率曲线可知,两种抑制剂对菱镁矿和白云石均有抑制作用。